PH-NODE：基于DFPT和有限位移超胞的Python代码，用于搜索拓扑声子材料中的节点
材料科学
2024-03-20 v1
摘要
探索声子的拓扑物理对于理解各种实际应用至关重要。在此，我们介绍一个基于密度泛函微扰理论和有限位移超胞的Python 3软件包PH-NODE，用于通过第一性原理方法高效计算真实材料中存在的声子节点。该代码的当前版本与WIEN2k、Elk和ABINIT软件包接口。为了对代码进行基准测试，考虑了四种不同类型的材料，包括：(i) FeSi，一种著名的双外尔点材料；(ii) LiCaAs，一种半赫斯勒单态I型外尔拓扑声子（TP）材料；(iii) ScZn，共存节线和节环TPs的材料；(iv) TiS，具有六对体态外尔节点的材料。在FeSi中，节点位于Γ(0, 0, 0)和R(0.5, 0.5, 0.5)高对称点。此外，在整个布里渊区中，有21个能量值处存在节点。对于LiCaAs，先前文献报道称在最高纵向声学支和最低横向光学支之间的W-X高对称方向上存在一个节点，而在我们的DFT计算中，发现了一个0.17 meV的带隙。此外，ScZn在布里渊区边界平面、M高对称点附近具有六个节环TP声子。除此之外，沿Γ-X和Γ-R高对称方向还发现了直线TPs。对于TiS，沿H-K高对称方向发现了六个外尔节点（WP1, WP2, WP3, WP4, WP5和WP6）。PH-NODE代码获得的结果与每种材料的实验和理论报道数据吻合良好。
引用
@article{arxiv.2403.12643,
title = {PH-NODE: A DFPT and finite displacement supercell based python code for searching nodes in topological phononic materials},
author = {Prakash Pandey and Sudhir K. Pandey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.12643},
year = {2024}
}